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一种裂隙岩体高水压渗透性测试装置及方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-04-12 10:50:04

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 涂媛 | 2023-04-12 10:50:04

本发明提供一种裂隙岩体高水压渗透性测试装置及方法,解决了现有在对裂隙岩体渗透性测试过程不能根据施工环境的不同对水压的压力以及环境的温度进行相应的改变,以及在渗透测试过程会出现水体泄露进而导致水体四处流动影响装置稳定性的问题;本发明包括底座,底座上固定连接有充水环套,充水环套内部前后滑动连接有裂隙岩体试块,充水环套内部固定连接有压力传感器,充水环套上端固定连通有供水管,供水管和固定连接在底座内的供水装置相连,充水环套内壁为气囊结构形成充气压力仓,底座中间位置固定连接有支撑架,支撑架内转动连接有转动轴杆,转动轴杆前后两端固定连接有内壁刮水器;本发明结构精巧,具有很强的实用性。

本发明包括底座,所述的底座上固定连接有充水环套,所述的充水环套内部前后滑动连接有裂隙岩体试块,所述的底座上固定连接有和所述的裂隙岩体试块内壁相贴合的限位楔形板;所述的充水环套内部固定连接有压力传感器,所述的充水环套上端固定连通有供水管,所述的供水管和固定连接在所述的底座内的供水装置相连,所述的充水环套内壁为气囊结构形成充气压力仓,所述的充气压力仓和外界供气泵相连;所述的底座中间位置固定连接有支撑架,所述的支撑架内转动连接有转动轴杆,所述的转动轴杆前后两端固定连接有内壁刮水器,所述的转动轴杆同轴固定连接有驱动齿轮,所述的驱动齿轮和左右滑动连接在所述的底座上的驱动齿条相啮合,所述的驱动齿条和转动连接在所述的底座上的往复丝杠螺纹连接,所述的往复丝杠和固定连接在所述的底座上的驱动电机相连。

岩体渗透系数是反映裂隙岩体渗透性能的重要参数,岩体渗透性能的改变与岩体的破坏情况密切相关。因此,研究岩体渗透系数与裂隙大小、注水量和注水压的关系具有重要意义。尤其是在隧道施工及维护的过程中,对于一些裂隙岩体的渗透性的研究就显得尤为重要,保证了隧道在运营过程中安全性,同时避免了较大事故的发生,由于隧道施工的以及建造的环境复杂性较高,因此对裂隙岩体高水压状态下的渗透性的实验测试就行的尤为重要。

但是,目前在隧道施工过程中对裂隙岩体的渗透性测试过程多存在以下几种问题:

1、在对裂隙岩体进行渗透性测试的过程中,仅仅采用向测试岩体表面进行喷水处理,不能提供稳定的高水压渗透模拟,不能模拟不同地质特点的实验测试环境;

2、在渗透性测试的过程中,不能对环境的温度进行改变,以及渗透试验过程不能根据渗透水的体积对渗透性进行统计;

 3、不能对渗透的液体及时进行收集处理,避免了渗透水四处滴落,影响整体的运行的稳定性,同时在测试过程中,会出现水体泄露问题,不能对泄露的水体进行及时处理。

因此,本发明提供一种裂隙岩体高水压渗透性测试装置来解决此问题。

河北科技大学,坐落于河北省石家庄市,学校为教育部第二批卓越工程师教育培养计划高校,入选国家级大学生创新创业训练计划、全国高校实践育人创新创业基地、全国深化创新创业教育改革示范高校、教育部首批新工科研究与实践项目(卓越工程师教育培养计划2.0),国家国防科技工业局与河北省人民政府共建的省部共建大学。

本发明针对现有的裂隙岩体渗透性测试装置进行改进,通过增设充水环套、限位楔形板、压力传感器、供水装置和供气泵有效的解决了对水压的压力状态进行实时调节的问题;通过设置内壁刮水器、出水槽和竖向刻度尺有效的解决了对渗透后的水体进行收集以及对渗透性能进行统计的问题;通过设置散弹性密封条、吸水海绵、滑动门子架、弧形固定架和弧形挤水环有效地解决了渗透性测试过程水体泄露以及对泄露水体进行及时收集处理的的问题;通过设置保温罩和加热器以及温度传感器有效地实现了对测试温度环境进行监测和改变的问题;且结构简洁稳定,具有极高的普适性。


技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。